JPH04289485A - 光電子増倍管の装着装置、放射線検出器及び放射線検出装置 - Google Patents
光電子増倍管の装着装置、放射線検出器及び放射線検出装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
置、放射線検出器及び放射線検出装置に関するものであ
る。より具体的に述べると、本発明は一般的には、核放
射線検出器(nuclear radiation d
etection)に用いられるタイプの電気光学装置
に関するものであり、特にこの様な装置の光電子増倍管
(photomultiplier tube)の機械
的支持構造を改良するものである。
lation detector )は、しばしば油井
(oilwell)等の掘削工具に組み付けられている
。この様な検出器は、光学的に結合されるシンチレ―シ
ョン・カプセルを光電子増倍管に組み合わせている。掘
削工具の環境内において、このような検出器は回転方向
及び軸線方向に大きな振動にさらされる。このような検
出器は、米国特許第4,383,175号及び同第4,
833,320号に記載されている。
ン・エラストマのような弾性材料からなる比較的厚いマ
スに支持されるかまたは埋め込まれている。更に、この
ような検出器では、光電子増倍管はスプリング等によっ
て光学カプラに対して普通しっかりとプレスされている
。
工具が作動しているときに発生する振動及び衝撃周波数
と同じ一般的周波数範囲にある比較的低い共振周波数を
持つ傾向がある。つまりこのような振動や衝撃は、しば
しば大きく増幅されることがあり、振動や衝撃が増幅さ
れると光電子増倍管を早期に故障させる問題が生じる。
非常に高温の温度環境において使用できることも要求さ
れている。このような場合においては、光電子増倍管を
支持する弾性材料が熱膨脹して、光電子増倍管に破壊的
な圧縮力が加わることになる。また光学カプラと係合す
る軸線方向の力は、光電子増倍管のフェ―ス・プレ―ト
に応力をかけることになる。この応力はフェ―ス・プレ
―トを壊し、フェ―ス・プレ―トの外周にあるジョイン
トを破砕するのに十分なものである。なおジョイントは
管本体の残部に結合される。
ないエンクロ―ジャ(ハウジング)に直接光電子増倍管
が埋設される典型的な例では、修理等において光電子増
倍管を取り除く必要がある場合に困難が生じる。
た実施例に付した番号を付して説明する。
数範囲内の振動にさらされる環境内で用いられる光電子
増倍管の装着装置を対象とする。装着装置は、長く伸び
たハウジング11と、ハウジング11内に設けられる支
持管21と、支持管21とハウジング11との間を延び
て限定された相対的な動きのためにハウジング11内に
支持管21を横方向に懸垂する高率のスプリング手段3
1と、支持管21内に密接嵌合する光電子増倍管16と
、光電子増倍管16と支持管21との間を延びて限定さ
れた相対的な動きのために支持管21内に光電子増倍管
16を装着する弾性材料22からなる薄い層とを具備す
る。この弾性材料22とスプリング手段31とは協働し
て、基準周波数範囲よりも実質的に高い共振周波数を有
して振動の増幅を最小にする光電子増倍管の支持装置を
構成する。
22を熱膨脹させる高温に装着装置をさらし、支持管2
1は熱膨脹が光電子増倍管16上に損傷圧縮力を生じさ
せるのを防止する緩和手段(23,24,25)を備え
ている。
有して長く延びている。そしてスプリング手段31は支
持管21の両端にそれぞれ実質的に近接して設けられる
分離スプリング・サポ―トを含む。
ポ―トをそれぞれ弾性リング31とする。 請求項5
の発明では、支持管21をほぼ円筒状とする。支持管2
1は、その両端部の近くに間隔を開けて径方向に延びる
フランジ27及び28を有している。支持管21の2つ
のフランジ21の間の部分は、弾性材料22内の圧縮応
力を軽減すべく径方向に膨脹可能である。
ジ27及び28の間の前記部分は該部分を径方向に膨脹
可能にする複数のスロット(23,23a〜23c)を
備えている。弾性材料22は、複数のスロット内に弾性
的に変形可能である。
ジング11がほぼ円筒状を呈している。支持管21及び
ハウジング11は、支持管21をハウジング11内に軸
線方向に位置決めするように協働する径方向に延びて相
互に係合する相互係合面を有している。また弾性手段3
4が相互係合面を係合部に向かって付勢する。
ング11内に取り外し可能に装着されており且つ1つの
ユニットとしてハウジング11から軸線方向に取り除か
れる。
セル12がハウジング11内に装着されており、シンチ
レ―ション・セル12は放射に応じて光が放射される端
面13を有している。光電子増倍管16は端面13に隣
接するフェ―ス・プレ―ト17を備えている。何時、ゲ
ルのような粘性流体光学カプラ18が端面13とフェ―
ス・プレ―ト17との間に端面13に過大な力を与えな
いように設けられる。
―ス・プレ―ト17に実質的に隣接している。
る面31を有する管状のハウジング11と、ハウジング
11内にあって放射線にさらされると光学的応答を発生
する検出器セル12と、ハウジング12内にあってセル
12の光学的応答に応じた電気出力信号を発生するほぼ
円筒状の光電子増倍アッセンブリ14とを備え、セル1
2がそこを通して光学的応答を可視できる端面13を有
している、基準範囲の振動周波数にさらされる環境で用
いられる放射線検出器を対象とする。光電子増倍アッセ
ンブリ14は、(a)セル12の端面13に光学的に結
合された一端にフェ―ス・プレ―ト17を有するほぼ円
筒状の光電子増倍管16と、(b)薄層の弾性材料22
によって光電子増倍管16に固定されて該光電子増倍管
16の周囲にある支持管21と、(c)支持管21とハ
ウジング11との間に配置されてハウジング11内に支
持管21を横方向に支持するスプリング手段31と、(
d)支持管21に設けられて、第1の径方向に延びる面
と係合し且つ端面13に隣接するフェ―ス・プレ―ト1
7を長手方向に位置決めするように作動する第2の径方
向に延びる面と、(e)端面13とフェ―ス・プレ―ト
17とを光学的に接続する光学カプラ18とを具備して
いる。光電子増倍アッセンブリ14は、放射線検出器に
加えられる基準範囲の振動周波数の増幅を阻止すべく振
動周波数と十分に異なった共振周波数を発生する。
数内の振動にさらされる放射線検出装置10であって、
長く延びたハウジング11と、ハウジング11内に動作
可能に配置され且つ光を可視できる端面13を有し、放
射線の関数として且つ放射線に応じて光インパルスを発
生するシンチレ―ション・セル12と、側壁を有してハ
ウジング11内に長く延びる光電子増倍管16と、光電
子増倍管16の側壁の周囲にある支持管21と、光電子
増倍管16の側壁と支持管21との間に配置されて光電
子増倍管16を支持管21内に配置し且つ位置決めする
弾性材料22からなる薄層と、支持管21とハウジング
11との間に位置してハウジング11内に支持管21を
弾力性を持って横方向に支持する高率のスプリング手段
31と、光電子増倍管16とシンチレ―ション・セル1
2の端面13との間にあって両者間に光学的接続を形成
する光学カプラ18とを具備する。スプリング手段31
は弾性材料22及び支持管21と協働して基準範囲の振
動周波数より実質的に大きい共振周波数を発生する。
子増倍管16の側壁に隣接して複数のスロット23を有
して、高温にさらされると弾性材料22の熱膨脹を調節
する。
な特徴によると、本発明の装置は、標準的に加わる振動
及び衝撃の周波数よりも実質的に高い共振周波数を有し
ている。これにより振動及び衝撃の増大または増幅を阻
止するかまたは最小にすることができる。更に光電子増
倍管の装着装置の弾性(resilience) は、
増大されない振動及び衝撃すら抑制及び減少する傾向が
ある。
おいても光電子増倍管の壁部に損傷を与える圧縮応力を
発生させることがない。
カプラの組み合わせは、熱膨脹または振動衝撃によって
光電子増倍管のフェ―ス・プレ―ト上に過大な力を発生
させない。
、サ―ビスが必要な場合に、光電子増倍管の除去及び再
取付が容易である。
それ自体は、シリコン・ゴム(silicone ru
bber)のような弾性接着剤または弾性材料22から
なる薄層によって、光電子増倍管16を密着嵌合させる
寸法の金属製の支持管21内に装着されている。弾性材
料22の厚みを減少させると、二重の効果を得ることが
できる。まず第1の効果は、弾性材料22の薄層がより
高いスプリング率を作り、支持装置にとってより高い共
振周波数を得る一因となる。第2の効果は、弾性材料2
2の重量が小さくなって、高温になった場合でも体積膨
脹を小さくできることである。
には、支持管21に径方向の柔軟性を与える複数のスロ
ット23が形成されている。このスロット23により弾
性材料22の体積膨脹は、支持管21を拡げ、光電子増
倍管16の壁部に圧縮応力を放出する。更に弾性材料2
2は、複数のスロット23内に変形し、高い圧縮応力を
防止する。
延びるフランジ27,28を備えている。これらのフラ
ンジは、隣接した径方向の歪み(adjacent r
adial deflection)を防止する傾向が
ある。しかしながらこれらのフランジは実質的に軸線方
向に大きさを有していないので、軸線方向の弾性変位(
axial elastic displacemen
t)によって弾性材料22は、圧縮応力を緩和すること
ができる。更にこれらのフランジ27,28は、実質的
に光電子増倍管16の耐久力のある領域に沿って配置さ
れている。
ング手段31によって、ハウジング11を構成する光が
漏れないエンクロ―ジャ(lighy−tight e
nclosure )11内に径方向に位置決めされて
いる。このスプリング手段31は支持管21のフランジ
27,28とエンクロ―ジャ11との間に配置されてい
る。実施例のスプリング手段31では、流体アクチュエ
―タ等のシ―ルとして典型的に用いられる一般的に入手
できる弾性リングを用いている。これらのシ―ル/スプ
リングの嵌め込み(confinement )は、予
圧(preload )を得ることができる寸法に定め
られる。この予圧は、装置に通常加わる振動及び衝撃の
周波数よりも比較的高い共振周波数を確立するように寄
与する。
、支持管21のフランジ27,28とエンクロ―ジャ1
1上の肩部32との係合によって達成される。軸線方向
に配置されるスプリング34が、この係合部に向かって
支持管21を付勢するために設けられている。光学カプ
ラ18と独立して光電子増倍管16を軸線方向に位置決
めするこの構造は、光電子増倍管16のフェ―ス・プレ
―ト17に軸線方向に過大な負荷が加わるのを防止する
。 光電子増倍管16のフェ―ス・プレ―ト17とシ
ンチレ―ション・セル12との間の光学結合は、粘性弾
性材料からなる非常に薄い層によって得ることができる
。この薄い層は、典型的な軸線方向の負荷なしに、有効
な光学結合を得る機能を発揮する。したがって光電子増
倍管16のフェ―ス・プレ―ト17は、苛酷な振動及び
衝撃が発生する状態においても、損傷を受けることがな
い。
4は、取り外し可能なスナップ・リング36によって保
持されている。そのためスナップ・リング36を取り外
し且つエンクロ―ジャ11から光電子増倍アッセンブリ
14を回収することにより、修理等のために光電子増倍
管16及びラジアルのスプリング31が付随する支持管
21を取り外すことができる。
n detectorsystem )10の全体の縦
断面図を示しており、放射線検出装置10は光が漏れな
い管状のエンクロ―ジャ11を備えている。このエンク
ロ―ジャ11は、ハウジングを構成している。放射線検
出装置10には、公知のタイプのシンチレ―ション・セ
ル12が含まれている。このシンチレ―ション・セル1
2は、シンチレ―ション・セル12に到達する放射線の
ファンクションである光バ―スト(light bur
sts)を発生する。この光は、シンチレ―ション・セ
ル12の端面13を通して加視できる。
ンブリ14を備えており、この光電子増倍アッセンブリ
14は内部に光電子増倍管16を備えている。光電子増
倍管16は、窓枠状の端部プレ―ト(window−l
ike endplate )17を備えている。この
端部プレ―ト17はフェ―ス・プレ―トを構成しており
、この端部プレ―ト17を通して光が光電子増倍管16
に入り、また端部プレ―ト17はシンチレ―ション・セ
ル12の端面13に直ぐ側に隣接している。光学カプラ
18がシンチレ―ション・セル12の端面13と光電子
増倍管16の端部プレ―ト17との間に挟持されており
、この光学カプラ18は両者間を良好に光接続する。そ
のためシンチレ―ション・セル12が発生する光のバ―
ストは、光電子増倍管16に光学的に受け入れられる。 光電子増倍管16は、放射線検出装置10から出力線1
9を通して出力される電気信号を発生するように動作す
る。この電気信号が放射線検出装置10の出力となる。
削工具内に設置されて使用されると、工具が動作するこ
とにより作られる環境は、放射線検出装置10を大きな
振動及び衝撃にさらす環境となる。大きな振動及び衝撃
に耐えるように構成されている光電子増倍管16でも、
いくぶん壊れやすいため、光電子増倍管16自体に伝わ
る振動及び衝撃を最小にすることができる装着装置に光
電子増倍管16を装着することが重要である。またこの
ような装着装置を、振動及び衝撃が共振によって増幅ま
たは増大されないように構成することも非常に重要であ
る。なぜならば振動及び衝撃が増大すると、光電子増倍
管16を早期に壊すことになるからである。更に放射線
検出装置10が高温で動作する場合に、熱的に誘起され
る大きな力が光電子増倍管16に付加されないように装
着装置を構成することも重要である。また光電子増倍管
16の端部プレ―ト17または光電子増倍管ボデイ自体
内に端部プレ―ト17を装着するもののいずれかを破砕
するような損傷力に端部プレ―ト17をさらさないよう
にすることも重要である。
及び衝撃を減衰して、光電子増倍管それ自体に到達する
振動及び衝撃の大きさを減少する。また装着装置に、放
射線検出装置がさらされる振動及び衝撃の基準周波数(
normal frequencies) より実質的
に大きな共振周波数を持たせることにより、このような
振動及び衝撃の共振増幅傾向を最小にしている。更にこ
の装着装置では、放射線検出装置10内に光電子増倍管
16を軸線方向に位置決めする。また装着装置は光学カ
プラ18と組み合わされる。光学カプラ18が、高温の
動作状態においても、端部プレ―ト17を過大な負荷状
態に置かないようにしている。本発明の装着装置は、高
温による熱膨脹によって光電子増倍管16にかかる応力
を最小にする。
置は支持管21を備えている。支持管21は、比較的密
接嵌合状態で光電子増倍管16の外周面を取り囲んでい
る。光電子増倍管16はシリコン弾性体のような弾性材
料22からなる比較的薄い層によって支持管21内に装
着されている。この弾性材料22は光電子増倍管16と
支持管21との間において接着接合剤(adhesiv
e bond )を構成している。またこの弾性材料2
2は比較的高温に耐えることができるものである。弾性
材料22は、その本質によって、光電子増倍管16と支
持管21との間に限定された相対的な動きを生じさせ、
また装置に加わる振動や衝撃を減衰させる機能を果たす
。弾性材料22の熱膨脹係数は支持管21の熱膨脹係数
よりもかなり大きいため、支持管21にはその壁部内に
複数の開口部(openings) を設けてある。図
3は支持管21の壁部に形成された開口部23の好まし
い一例を示している。このパタ―ンでは、ほぼ矩形状の
複数の開口部23aが一連に1つの境界線に沿って形成
されており、これらの開口部23aはその長手寸法を外
周方向に延ばすように位置決めされている。同様の複数
の開口部23bのグル―プがパタ―ンの反対側のへりに
沿って設けられている。 これらの開口部23a及び23bは、隣接する開口部と
の間に軸線方向に延びる壁部24を有している。開口部
23a及び23bの2つの列の中間の壁には、軸線方向
に延びる開口部23cが設けられており、これらの開口
部23cもほぼ矩形状に形成されている。この例では、
矩形の長手寸法が軸線方向に沿うように、開口部23c
は配置されている。またこの場合も、各開口部23cは
壁部26によって互いに隔てられている。また各開口部
23cは、図3に示すように軸線方向に千鳥状に配置さ
れている。
26は大きな開口領域を作りしかも壁に径方向に大きな
柔軟性を付与している反面、これらの壁部24及び26
は光電子増倍管16上の種々の負荷に耐えるべく、支持
管21に大きな軸線方向の強さを付与するように協働し
ている。これにより弾性材料22が温度の上昇で膨脹し
た場合でも、大きな圧縮力が光電子増倍管16に加わる
ことがない。これは弾性材料22の熱膨脹が、支持管2
1の柔軟性によって許容される支持管21の隣接する壁
部24及び26の径方向への変形と弾性材料22の開口
部23(23a〜23c)への弾性変形とによって和ら
げられるためである。
11内に装着するために、別にスプリング・システムが
設けられている。支持管21は、その両端部の近くに径
方向に延びるフランジ27及び28を有している。これ
らのフランジ27及び28は、外側に開口する環状の溝
29をそれぞれ備えている。この溝29は、エクロ―ジ
ャ11の内壁と対向している。各溝29内には、弾性リ
ング31が配置されており、この弾性リング31がエン
クロ―ジャ11内に支持管21を径方向に支持している
。これらの弾性リング31は、支持管21をエンクロ―
ジャ11内に弾力性を持って装着することを実現してお
り、これによりエンクロ―ジャ11と支持管21との間
に制限された量の相対的な径方向への動きを生じさせて
、放射線検出装置がさらされる振動及び衝撃を吸収し且
つ減衰させる。好ましくは、これらの弾性リング31は
商業的に入手でき且つ流体圧力装置内の流体シ―ルとし
て用いられる公知のクアド・リング(quad rin
g )である。図4に示すように、これらのクアド・リ
ングは、4つのロブ30を有しており、支持管21のそ
れぞれの支持部においてスプリング動作を行う。溝29
は、所望のシステム共振周波数を得るのに必要な高いス
プリング率を得るために、クアド・リングにプレストレ
ス(prestress )を与えることができる寸法
形状になっている。
28の下部側面(第1の径方向に延びる面)とエンクロ
―ジャ11内に形成された肩部32の面(第2の径方向
に延びる面)との間の係合によって、エンクロ―ジャ1
1内に径方向に位置決めされる。それゆえ相互係合部面
を形成する境界面33において金属と金属との係合(m
etal−to−meatl engagement)
が発生し、これが光電子増倍アッセンブリ14をエンク
ロ―ジャ11に対して軸線方向に位置決めし、このこと
が光電子増倍アッセンブル14をシンチレ―ション・セ
ル12に対して軸線方向に位置決めすることになる。境
界面33における係合を保持するために、一連の複数の
ウエイブ・スプリング34が、フランジ27の上部側面
とスナップ・リング36との間に位置決めされている。 スナップ・リング36は、エンクロ―ジャ11内の嵌合
溝内に位置決めされている。これらのスプリング34は
、境界面33における面どうしの接触を維持することを
確実なものとするが、部品の製造過程において発生する
寸法許容誤差変動及び熱膨脹も調整する。
決められており、端部プレ―ト17をシンチレ―ション
・セル12の端面13に間隔を開けた状態で非常に近付
けて配置することができる。その結果、端部プレ―ト1
7と端面13との間に直接接触が発生することはない。 光学カプラ18の薄い層はシンチレ―ション・セル12
の端面13と端部プレ―ト17との間に配置されている
。この光学カプラ18としては、適用される場合には効
果的な粘性流体であるシリコン型材料(silicon
e−type material)が好ましい。硬化後
光学カプラ18の材料は、効果的に、自立ゲル(sel
f−sustaining gel )となる。しかし
ながらこの光学カプラ18は、熱膨脹等によって発生す
る端部プレ―ト17上の圧縮力を伝達することはない。 更に、光学カプラ18はシンチレ―ション・セル12内
で発生する光バ―ストに対して高度な透明性を持つもの
でなければならず、その結果光バ―ストは光電子増倍管
16に対して高度に可視的である。
比較的高いスプリング率を得ることができる。同様に、
環状の溝29の寸法及び弾性リング31の寸法は、弾性
リング31それ自体が径方向に比較的高いスプリング率
を示すように選択される。弾性リング31及び弾性材料
22のスプリング効果は、装置に加わる振動等の基準周
波数よりも実質的に高い共振周波数を装着装置全体に持
たせることになる。
の周波数の振動を発生する装置に用いられる場合には、
装着装置の種々の構成要素は、装着装置に例えば800
ヘルツまたはそれ以上に高い共振周波数を持たせるよう
にアレンジされる。この装着装置においては、共振増幅
の発生が最小であり、光電子増倍管16が早く壊れるこ
とはない。更に、弾性材料22の熱膨脹は光電子増倍管
16のシエルに過大な圧縮力を加えることもない。弾性
材料22からなる管状マスの厚みを減らすことにより、
弾性材料22の体積膨脹が減少する。また支持管21の
フランジ27と28との間の壁に複数の開口部23を設
けると、圧縮応力が弾性材料22の熱膨張の結果として
現れるのを防止できる。
い光電子増倍管16の領域に配置するのが好ましい。フ
ランジ27及び28内の弾性リング31は圧縮応力を和
らげるべく弾性的に歪む。弾性リング31の熱膨脹は光
電子増倍管16上に圧縮応力をかけることはない。これ
はフランジ27及び28が、このような力の伝達に抵抗
するだけの大きな強度を備えているためである。さらに
弾性リング31がクアド・リングの場合には、弾性リン
グ自体が熱膨脹を調整するためのスペ―スを備えている
。
ンブリ14を取り出して放射線検出装置を分解する必要
がある場合には、スナップ・リング36をはずして、光
電子増倍アッセンブリをエンクロ―ジャ11から引き出
すだけでよい。支持管21の端部には、ねじ37が設け
られている。エンクロ―ジャ11から光電子増倍アッセ
ンブリ14を除去したり、またエンクロ―ジャ11に光
電子増倍アッセンブリ14を挿入するために、適宜の工
具が光電子増倍アッセンブリ14のねじ37に接続され
る。
に実質的に近接して配置されているため、熱膨脹及び収
縮によって発生する寸法変動は、光学カプラ18の近接
配置に重要なものとはならない。
る。この実施例では、放射線検出装置10内の光電子増
倍管が、ここで企図するタイプの装置で典型的に用いら
れるものよりももろいものである。このような光電子増
倍管は、厳しい振動や温度条件に耐える頑丈な態様で作
っていないので、油井の工具に普通用いられるタイプの
光電子増倍管よりも価格が大幅に安い。実際には、図5
の光電子増倍管は完全な円筒状ではなく、しかも全くも
ろいガラス・エンベロ―プ(glass enbelo
pe)を備えている。この実施例で、光電子増倍管51
はチュ―ブ52内に配置されている。このチュ―ブ52
はグラス・ファイバで補強されたエポキシ樹脂から形成
するのが好ましい。そしてチュ―ブ52は大きな径方向
の力に耐え得るように正確に円筒形状に形成されている
。それ自体でチュ―ブのガラス・エンベロ―プは、弾性
材料53からなる薄い層によってファイバで補強された
ガラス・エポキシ・チュ―ブ52内に配置されている。
ブ52及び光電子増倍管51がアッセンブリを構成して
おり、ガラス・エポキシ・チュ―ブ52は光電子増倍管
51のガラス・エンベロ―プのまわりに強いシ―ルドを
形成しており、また光電子増倍管51のエンベロ―プの
形状が実質的に非円筒形のときにも正確に形成された円
筒形外周部を形成することができる。その結果、増加す
る力に実質的に耐えることができるアッセンブリを得る
ことができる。この実施例では、光電子増倍管51、弾
性材料53及びガラス・エポキシ・チュ―ブ52からな
るこのアッセンブリが、前述の光電子増倍管16の装着
のために第1の実施例で説明した装着装置と同じ装着装
置によって設置されている。その結果、このアッセンブ
リは弾性材料22からなる管状マスによって支持管21
内に装着されている。また支持管21それ自体は、弾性
リング31によってエンクロ―ジャ11内に支持されて
いる。
トを低減させることができる。これは頑丈に作っていな
い光電子増倍管51は、同様の用途で一般的に用いられ
る光電子増倍管と比べればその理由は明らかである。ま
た本発明の装着装置は、振動の共振増幅を取り除く傾向
がある共振周波数を提供するものであり、また振動及び
衝撃を減衰させる装着装置を提供する。更に光電子増倍
管の端面がいかなる力にもさらされていないので、光電
子増倍管が壊れることがない。
動及び衝撃の周波数よりも実質的に高い共振周波数を有
しているので、これにより振動及び衝撃の増大または増
幅を阻止するかまたは最小にすることができる利点があ
る。また光電子増倍管の装着装置の弾性は、増幅されな
い振動及び衝撃も抑制及び減少することができる。さら
に本発明の装着装置によれば、高温においても光電子増
倍管の壁部に損傷を与える圧縮応力を発生させることが
ないという利点がある。また本発明の装置によれば、熱
膨脹または振動衝撃によって光電子増倍管のフェ―ス・
プレ―ト上に過大な力を発生させることがないという利
点がある。更に本発明よれば、サ―ビスが必要な場合に
、光電子増倍管の除去及び再取付が容易になるという利
点がある。
いエンクロ―ジャと共に本発明を適用した放射線検出装
置の好ましい実施例を示した図である。
放射線検出装置の部分の破断図である。
性材料の熱膨脹を調整するために支持管に形成されたス
ロットすなわち開口部のパタ―ンを示す展開図である。
って位置決めする弾性リングの装着状態を示す拡大破断
図である。
境内においては使用することを普通意図しない光電子増
倍管を備えた第2の実施例を示す破断図である。
レ―ション・セル 13 端面 14 光電子増倍アッセンブリ 16 光電子増倍管 17 端部プレ―ト 18 光学カプラ 21 支持管 22 弾性材料 23 開口部(スリット) 24 壁部 26 壁部 27 フランジ 28 フランジ 29 溝 31 弾性リング(スプリング手段)32 肩部 33 境界面 34 スプリング(弾性手段) 36 スナップ・リング 37 ねじ 51 光電子増倍管 52 ガラス・エポキシ・チュ―ブ 53 弾性材料
Claims (13)
- 【請求項1】装着装置が基準周波数範囲内の振動にさら
される環境内で用いられる光電子増倍管の装着装置であ
って、長く伸びたハウジングと、前記ハウジング内に設
けられる支持管と、前記支持管と前記ハウジングとの間
を延びて限定された相対的な動きのために前記ハウジン
グ内に前記支持管を横方向に懸垂する高率のスプリング
手段と、前記支持管内に密接嵌合する光電子増倍管と、
前記光電子増倍管と前記支持管との間を延びて限定され
た相対的な動きのために前記支持管内に前記光電子増倍
管を装着する弾性材料からなる薄い層とを具備し、前記
弾性材料と前記スプリング手段とは協働して、前記基準
周波数範囲よりも実質的に高い共振周波数を有して前記
振動の増幅を最小にする前記光電子増倍管の支持装置を
構成することを特徴とする光電子増倍管の装着装置。 - 【請求項2】前記環境は前記弾性材料を熱膨脹させる高
温に前記装着装置をさらし、前記支持管は前記熱膨脹が
前記光電子増倍管上に損傷圧縮力を生じさせるのを防止
する緩和手段を備えている請求項1に記載の装着装置。 - 【請求項3】前記支持管は両端を有して長く延びており
、前記スプリング手段は前記支持管の前記両端にそれぞ
れ実質的に近接して設けられる分離スプリング・サポ―
トを含む請求項1に記載の装着装置。 - 【請求項4】前記分離スプリング・サポ―トはそれぞれ
弾性リングである請求項に記載の装着装置。 - 【請求項5】前記支持管はほぼ円筒状を呈しており、そ
の両端部の近くに間隔を開けて径方向に延びるフランジ
を有しており、前記支持管の2つの前記フランジの間の
部分は前記弾性材料内の圧縮応力を軽減すべく径方向に
膨脹可能である請求項4に記載の装着装置。 - 【請求項6】前記支持管の前記フランジの間の前記部分
は該部分を径方向に膨脹可能にする複数のスロットを備
えており、前記弾性材料は前記複数のスロット内に弾性
的に変形可能である請求項5に記載の装着装置。 - 【請求項7】前記支持管及び前記ハウジングはほぼ円筒
状を呈しており、前記支持管及び前記ハウジングは前記
支持管を前記ハウジング内に軸線方向に位置決めするよ
うに協働する径方向に延びて相互に係合する相互係合面
を有しており、弾性手段が前記相互係合面を係合部に向
かって付勢する請求項1に記載の装着装置。 - 【請求項8】前記支持管は前記ハウジング内に取り外し
可能に装着されており且つ1つのユニットとして前記ハ
ウジングから軸線方向に取り除かれる請求項7に記載の
装着装置。 - 【請求項9】シンチレ―ション・セルが前記ハウジング
内に装着されており、前記シンチレ―ション・セルは放
射に応じて光が放射される端面を有しており、前記光電
子増倍管は前記端面に隣接するフェ―ス・プレ―トを備
えており、ゲルのような粘性流体光学カプラが前記端面
とフェ―ス・プレ―トとの間に前記端面に過大な力を与
えないように設けられる請求項7に記載の装着装置。 - 【請求項10】前記相互係合面は前記フェ―ス・プレ―
トに実質的に隣接している請求項9に記載の装着装置。 - 【請求項11】第1の径方向に延びる面を有する管状の
ハウジングと、前記ハウジング内にあって放射線にさら
されると光学的応答を発生する検出器セルと、前記ハウ
ジング内にあって前記セルの前記光学的応答に応じた電
気出力信号を発生するほぼ円筒状の光電子増倍アッセン
ブリとを備え、前記セルがそこを通して前記光学的応答
を可視できる端面を有している、基準範囲の振動周波数
にさらされる環境で用いられる放射線検出器であって、
前記光電子増倍アッセンブリは、(a)前記セルの前記
端面に光学的に結合された一端にフェ―ス・プレ―トを
有するほぼ円筒状の光電子増倍管と、(b)薄層の弾性
材料によって前記光電子増倍管に固定されて該光電子増
倍管の周囲にある支持管と、(c)前記支持管と前記ハ
ウジングとの間に配置されて前記ハウジング内に前記支
持管を横方向に支持するスプリング手段と、(d)前記
支持管に設けられて、前記第1の径方向に延びる面と係
合し且つ前記端面に隣接する前記フェ―ス・プレ―トを
長手方向に位置決めするように作動する第2の径方向に
延びる面と、(e)前記端面と前記フェ―ス・プレ―ト
とを光学的に接続する光学カプラとを具備しており、前
記光電子増倍アッセンブリは、前記放射線検出器に加え
られる前記基準範囲の振動周波数の増幅を阻止すべく前
記振動周波数と十分に異なった共振周波数を発生するこ
とを特徴とする放射線検出器。 - 【請求項12】基準範囲の振動周波数内の振動にさらさ
れる放射線検出装置であって、長く延びたハウジングと
、前記ハウジング内に動作可能に配置され且つ光を可視
できる端面を有し、放射線の関数として且つ放射線に応
じて光インパルスを発生するシンチレ―ション・セルと
、側壁を有して前記ハウジング内に長く延びる光電子増
倍管と、前記光電子増倍管の前記側壁の周囲にある支持
管と、前記光電子増倍管の前記側壁と前記支持管との間
に配置されて前記光電子増倍管を前記支持管内に配置し
且つ位置決めする弾性材料からなる薄層と、前記支持管
と前記ハウジングとの間に位置して前記ハウジング内に
前記支持管を弾力性を持って横方向に支持する高率のス
プリング手段と、前記光電子増倍管と前記シンチレ―シ
ョン・セルの前記端面との間にあって両者間に光学的接
続を形成する光学カプラとを具備し、前記スプリング手
段は前記弾性材料及び前記支持管と協働して前記基準範
囲の振動周波数より実質的に大きい共振周波数を発生す
ることを特徴とする放射線検出装置。 - 【請求項13】前記支持管は前記光電子増倍管の前記側
壁に隣接して複数のスロットを有して、高温にさらされ
ると前記弾性材料の熱膨脹を調節する請求項12に記載
の放射線検出装置。
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